基于EEMD和ARIMA的海温预测模型研究

类型丰富、时空分辨率高的海洋探测数据,为信号分解和机器学习算法的应用提供了可能。本文针对如何建立有效的海温预测模型这一问题,使用高时空分辨率的海表温度(SST)融合产品,引入信号处理领域的集合经验模态分解(EEMD)和机器学习领域的自回归积分滑动平均模型(ARIMA)。首先利用最适于分解自然信号的EEMD方法,将海温数据分解成多个确定频率的序列;再利用ARIMA分别对各个频率的序列进行预测,最后将各个序列的预测结果进行组合。该方法在丰富数据的支撑下,比以往直接使用海温数据所建立的预测模型精度更高,为更好地进行海温预测提供了新方法。     

Dynamic changes in lakes in the Hoh Xil region before and after the 2011 outburst of Zonag Lake

Zonag, Kusai, Hedin Noel and Yanhu Lakes are independent inland lakes in the Hoh Xil region on the Qinghai-Tibet Plateau. In September2011, Zonag Lake burst after the water level had increased for many years. Floods flowed through Kusai and Hedin Noel Lakes into Yanhu Lake; since then, the four small endorheic catchments merged into one larger catchment. This hydrological process caused the rapid shrinkage of Zonag Lake and continuous expansion of Yanhu Lake. In this study,based on satellite images, meteorological data and field investigations, we examined the dynamic changes in the four lakes and analyzed the influencing factors. The results showed that before 2011, the trends in the four lake areas were similar and displayed several stages. The change in the area of Zonag Lake corresponded well to the change in annual precipitation(AP), but the magnitude of the change was less than that of a non-glacier-fed lake. Although increased precipitation was the dominant factor that caused Zonag Lake to expand, increased glacier melting and permafrost thawing due to climate warming also had significant effects. After the 2011 outburst of Zonag Lake, due to the increasing AP and accelerating glacier melting, the increases in water volume of the three lakes were absorbed by Yanhu Lake, and Yanhu Lake expanded considerably. According to the rapid growth rates in water level and lake area, Yanhu Lake is likely to burst in 1-2 years.     

我国极地科技创新的进展与展望

近年来极地研究逐渐成为各国关注的焦点。我国在极地规划战略布局、科考基础设施建设和国际科技合作等方面已开展了大量工作。为进一步明确国际极地考察和研究态势以及支撑我国极地科技体系建设，文章从国际合作、科技投入和规划布局等方面分析我国极地研究的现状和进展。研究结果表明:我国极地考察经过30余年的积累，已逐渐形成极地科学考察和研究支撑体系，为极地科学研究奠定坚实的基础；但与其他国家相比，我国极地研究总体起步较晚，还存在一定的差距，亟须从国家战略目标和需求出发，做好顶层规划，构建完善的极地科技体制，推动极地事业的高质量发展。     

发达国家海上搜救体系对比研究及对我国的启示

提升海上应急搜救能力对保障人民生命安全、维护国家海洋权益、彰显大国责任和担当具有积极作用和深远意义。发达国家海上搜救体系的先进性主要体现在搜救力量专业化、应急响应快捷化、组织协调高效化、搜救业务程序化等方面。文中对美国、英国、澳大利亚、日本4个国家的海上搜救组织构成、搜救力量水平、搜救工作模式等进行了分析,与我国海上搜救体系和机制进行了对比,并从优化搜救组织模式、完善搜救运行机制、健全搜救力量等方面给出了发展我国海上搜救体系的建议。     

BCC模式及其开展的CMIP6试验介绍

世界气候研究计划（WCRP）正在组织实施第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6),国家气候中心作为参与单位之一,通过近几年的模式研发,推出3个最新模式版本参与该计划,包括含有气溶胶化学模块的地球系统模式BCC-ESM1.0、中等分辨率气候模式BCC-CSM2-MR和高分辨率气候模式BCC-CSM2-HR。除了CMIP6中的气候诊断、评估和描述试验（DECK）和历史气候模拟试验（Historical),这3个模式共将参与CMIP6中的10个模式比较子计划。文中主要介绍这3个模式的基本情况以及所开展的CMIP试验,并对BCC-CSM2-MR模式的Historical试验结果进行简要评估,为试验数据使用者提供参考。     

1988—2015年马六甲海峡岸线时空变化特征分析

基于Landsat遥感影像,建立1988年、2000年和2015年3个时期马六甲海峡两侧的岸线数据,并从岸线结构、岸线变化速率、海陆格局和岸线开发利用强度等方面分析1988—2000年、2000—2015年和1988—2015年不同时段区域陆体以及槟城港等12个主要港口区域的岸线时空变化特征。结果如下:岸线结构变化显著,人工岸线长度和比例急剧增加,港口区域逐渐从单一类型主导向多元结构转变;除个别港口外,两侧岸线均呈向海扩张状态,南北两岸的岸线平均变化速率分别为0.91m/a和1.20m/a;因海峡南岸沼泽广布、地势低平及海平面上升等原因,其岸线稳定性差于海峡北岸;岸线开发利用强度持续增强,并表现出明显的海峡北岸强于南岸的空间差异,以及北岸第一阶段增长快于第二阶段,南岸第一阶段增长慢于第二阶段的时间差异。马六甲海峡的交通运输功能是两岸岸线变化的主要驱动因素。本研究对认识马六甲海峡两岸及港口区域岸线的时空变化和发展特征有重要意义,对海峡及港口岸线的综合管理具有一定借鉴作用。     

胶东焦家断裂带3000 m深部矿化特征及金矿物赋存状态

胶东是我国黄金的主要产地, 前人已开展大量矿床学研究, 但主要集中在浅部, 其深部的成矿研究仍然薄弱。本文以目前最深的见矿钻孔为研究对象, 在宏观观察描述的基础上, 以电子探针为主要研究方法, 在微观上系统开展深部金矿的矿相学和元素地球化学研究, 为深部金矿成矿特征提供了第一手的基础资料, 研究结果对于深入认识焦家金矿带矿床的成因以及进一步的深部找矿预测都具有重要意义。超深科研钻ZK01井位于莱州吴一村地区, 是目前焦家断裂带最深的见矿钻孔, 也是我国岩金最深见矿孔。深钻蚀变类型主要有钾化、硅化、黄铁矿化、绢英岩化、黄铁绢英岩化、绿泥石化和碳酸盐化, 矿石类型为黄铁绢英岩化碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩, 矿体多以脉状、细脉网脉状、细脉浸染状为主。载金矿物主要为黄铁矿, 少数金矿物分布在黄铜矿、石英和钾长石中。焦家带深部矿石金矿物成色较高, 主要为含银自然金, 其次为银金矿, 说明该深钻深部金矿形成于高温、较深的成矿环境; 成矿时代相对较老。Au主要有两种赋存形式: 独立的金矿物和不可见金即晶格金。独立金矿物可分为三种赋存状态, 即包体金、裂隙金和晶隙金。初步认为矿石矿物生成顺序从早到晚依次为: (不含Pb黄铁矿、方铅矿、辉铋矿、金矿物)→(黄铜矿)→(含Pb黄铁矿)→(方铅矿、金矿物)→(重晶石)→(闪锌矿)。深钻成矿热液存在多期活动, 碎裂岩带为含金热液运移提供了通道, 多重成矿阶段的叠加和复合导致金矿物多期次结晶。     

盈江县超上地区橄榄辉石岩脉地球化学特征、岩石成因及其构造环境

盈江县超上地区橄榄辉石岩脉的全岩地球化学特征表明:岩脉具有高Al、低Ti、贫P2O5和低碱的特点,属于低钾拉斑系列。另外具有与橄榄岩平衡的原生岩浆相一致的Mg#值为(70.89~72.18)、略微的Eu正异常(δEu=1.16~1.40),轻稀土元素富集,重稀土元素相对平缓;微量元素蛛网图上岩脉富集大离子亲石元素U、Th、Pb等,强烈亏损高场强元素Nb、Ta、Hf、P、Ti等。通过综合分析,认为岩脉岩浆源区为被俯冲板片流体改造过的亏损地幔,由其形成的母岩浆在演化过程中遭受了不同程度的下地壳物质的同化混染作用和有限的结晶分异作用,并可能经历了辉石的堆晶作用。结合区域资料,认为盈江县超上橄榄辉石岩脉形成于岛弧环境,超上地区可能在侏罗纪时期经历了中特提斯洋的俯冲消减。     

金矿立体地球化学探测模型与深部钻探验证

深部资源地球化学探测科学问题的的焦点是元素大深度垂向迁移机理和立体地球化学探测模型的建立。本文以胶东蚀变岩型金矿和贵州水银洞卡林型金矿钻孔岩芯和地表联合取样获得的数据, 建立千米深度立体地球化学探测模型。蚀变岩型金矿立体地球化学模型显示, Au、S和Hg与金矿密切相关, 分布模式既有相似性又有差异性, Au的立体几何分布模式兼具矿化剂元素S和远程指示元素Hg的双重特征, 金异常和矿化剂元素硫与矿体倾斜方向一致, 反映了成矿过程中流体沿控矿构造的轴向运移; 金异常与类气体元素汞在垂向上一致, 而且出现从矿体到地表的连续贯通式异常, 反映了流体沿微裂隙和纳米孔的垂向迁移。卡林型金矿立体地球化学模型显示, Au、As、Sb、Hg、Tl和S在不整合面都显示高含量特征, 与深部层状主矿体分布一致; 在矿体上覆地层中都存在弱异常, 显示了明显的成矿流体沿隐伏微小断裂垂向迁移特点; 所不同的是Sb和Tl元素在不整合面附近显示了最高的元素含量, 而Sb和Hg在近地表均显示了明显高的异常特征。立体几何模型清晰地显示了矿体的展布特征和范围, 而且金及其伴生元素垂向迁移在地表形成清晰异常, 为利用金及伴生元素和矿化剂元素进行深部矿体三维预测提供了重要依据, 对指导深部金矿勘查发挥了重要作用。针对胶东蚀变岩型金矿地表完全被土壤覆盖区的穿透性地球化学微细粒级土壤采样, 金属活动态提取分析圈定的异常, 经深部钻探验证, 胶东焦家成矿带五一村3200 m钻探, 在2428.00~3234.16 m深度发现6层矿化体, 其中高品位矿体位于2854 m深度; 上宫金矿地表基岩出露, 采集断层泥或裂隙岩石样品, 可以清晰探测深部异常, 经2000 m钻探, 在1312 m处发现高品位金铅锌银矿体; 贵州水银洞采集地表细粒级土壤, 能够直接有效地揭示深部金矿体, 经500~1500 m钻探验证, 在300~1500 m深度新增金资源量203 t。     

Google Earth在地学研究中的应用

Google Earth是Google公司发布的当前非常流行的一款三维虚拟地球软件,已在许多行业得到了广泛应用.采用传统方法研究地壳形变时,对点、线、面的分析一般是基于地理信息系统软件,通常在三维功能上较为欠缺,而引入Google Earth软件可较好地进行三维地形等要素的显示.介绍Google Earth的KML语言格式、功能与特点,采用Visual Basic编程,充分利用KML功能,将中国大陆的地震、GPS观测站及其运动矢量等要素很好地展示在三维地球上,直观地显示出地震的地理分布和中国大陆的地壳运动状况,取得较好的效果.